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专利号: 2023109076467
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜,其特征在于,依次包括光子晶体层和TiO2/Bi2S3复合材料层;其中:TiO2/Bi2S3复合材料层中,TiO2和Bi2S3的质量比为0.2~1.2:1;TiO2为锐钛矿与金红石相混晶;TiO2颗粒均匀地布设在微米花状的Bi2S3表面;

光子晶体层为SiO2微球制备得到,SiO2微球粒径为200~250nm。

2.根据权利要求1所述的复合光催化剂薄膜,其特征在于,光子晶体层厚度为2 5μm;

~

TiO2/Bi2S3复合材料层厚度为2~5μm。

3.根据权利要求1所述的复合光催化剂薄膜,其特征在于,所述光催化剂薄膜,通过将钛酸四丁酯和冰醋酸加入水中混合,然后滴加HNO3后水浴回流得TiO2溶胶,将Bi2S3粉末加入到TiO2溶胶中在150~220℃下进行水热反应,再依次加入乙醇‑水混合溶剂和聚乙二醇得TiO2/Bi2S3浆料,最后涂覆在由SiO2微球制备的光子晶体膜上再煅烧制备得到。

4.一种权利要求1所述的复合光催化剂薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将钛酸四丁酯和冰醋酸加入水中混合,然后滴加HNO3后水浴回流得TiO2溶胶,将Bi2S3粉末加入到TiO2溶胶中在150~220℃下进行水热反应,水热产物中依次加入乙醇‑水混合溶剂和聚乙二醇得TiO2/Bi2S3浆料;

2)以SiO2微球为原料制备得到光子晶体膜,然后将步骤1)得到的TiO2/Bi2S3浆料涂覆在所得光子晶体膜上,自然晾干后煅烧即得光催化剂薄膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,水浴回流时间为30~

200 min;水热反应时间为6 12 h。

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6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,乙醇‑水混合溶剂中,乙醇和水的体积比为3 0.5:1。

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7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,所述煅烧的温度为200

600℃,时间为30 150 min。

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8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,以SiO2微球为原料制备得到光子晶体膜具体步骤为:将SiO2微球分散于乙醇‑水混合溶剂中,得到SiO2悬浮液;载玻片以一定的角度浸入悬浮液,使得只有一面蘸有悬浮液,然后慢慢提起载玻片,将蘸有悬浮液的面朝上置于桌面,待其自然晾干后煅烧,得到PCs膜。

9.一种权利要求1所述的TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜在降解废水中抗生素方面的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用具体为:将TiO2/Bi2S3/PCs复合光催化剂薄膜置于抗生素溶液中,避光搅拌至吸附‑解吸平衡,然后氙灯光源进行光照。